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R glementation Chapitre 5 Premi re partie Puissance, d cibels, gammes d onde et antennes

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R glementation Chapitre 5 Premi re partie Puissance, d cibels, gammes d onde et antennes

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Presentation Transcript


    1. Rglementation Chapitre 5 Premire partie Puissance, dcibels, gammes donde et antennes

    2. R-5) Connaissances techniques de base Attention : ce chapitre est lorigine de nombreux checs lexamen de classe 3 : NE LE NEGLIGEZ PAS En thorie, les calculs demands devraient pouvoir tre effectus de tte mais lutilisation de votre calculette (autorise si elle nest pas programmable) vous rassurera. Ne rpondez quaux questions dont vous tes srs de la rponse (- 1 point pour une rponse fausse mais pas de pnalits si vous ne rpondez pas) Les questions portant sur ce chapitre qui sera vu en deux sances forment 3 familles de questions de lexamen de classe 3, soit 6 questions systmatiquement En marron : lien vers la page Textes.html (site du Radio Club)

    3. R-5) Connaissances techniques de base Extraits de lannexe I de larrt du 21 septembre 2000 Chapitre 3 Brouillages et protections 1. Brouillage des quipements lectroniques : Brouillage avec le signal dsir ; Intermodulation ; Dtection par les circuits audio. 2. Cause de brouillage des quipements lectroniques : Champ radiolectrique rayonn par une chane d'mission ; Rayonnements non essentiels de l'metteur ; Effets indsirables sur l'quipement : par l'entre de l'antenne, par d'autres lignes, par rayonnement direct, par couplage. 3. Puissance et nergie : Rapports de puissance correspondant aux valeurs en dB suivantes : 0 dB, 3 dB, 6 dB, 10 dB et 20 dB (positives et ngatives) Rapports de puissance entre/sortie en dB d'amplificateurs et/ou d'attnuateurs ; Adaptation (transfert maximum de puissance) ; Relation entre puissance d'entre et de sortie et rendement : ? = P entre / P sortie x 100% Puissance crte de la porteuse module [PEP]. 4. Protection contre les brouillages : Mesures pour prvenir et liminer les effets de brouillage ; Filtrage, dcouplage, blindage. 5. Protection lectrique : Protection des personnes et des installations radioamateurs ; Alimentation par le secteur alternatif ; Hautes tensions ; Foudre ; Compatibilit lectromagntique

    4. R-5) Connaissances techniques de base Extraits de lannexe I de larrt du 21 septembre 2000 (suite) Chapitre 4 Antennes et lignes de transmission 1. Types d'antennes : Doublet demi-onde aliment au centre, aliment par l'extrmit et adaptations Doublet avec trappe accorde, doublet repli Antenne verticale quart d'onde [type GPA] Arien avec rflecteurs et/ou directeurs [Yagi] Antenne parabolique 2. Caractristiques des antennes : Impdance au point d'alimentation Polarisation Gain d'antenne par rapport au doublet par rapport la source isotrope Puissance apparente rayonne [PAR] Puissance isotrope rayonne quivalente [PIRE] Rapport avant/arrire Diagrammes de rayonnement dans les plans horizontal et vertical 3. Lignes de transmission : Ligne bifilaire, cble coaxial Pertes, taux d'onde stationnaire Ligne quart d'onde impdance Transformateur, symtriseur Botes d'accord d'antenne Extraits du programme HAREC (recommandation T/R 61-02), partie technique : Chapitre 6 (antennes et lignes de transmission), chapitre 9 (brouillage et protection) et chapitre 10 (protection lectrique)

    5. R-5.1) Puissances, rapports de puissance et dcibels (dB) La puissance dmission est issue damplificateurs successifs et sexprime en watts (symbole W). Un amplificateur se reprsente par un triangle : lentre se trouve sur un ct ( gauche gnralement) et la sortie se trouve sur la pointe oppose Le dcibel (dB) est une unit permettant d'exprimer un rapport entre deux grandeurs de mme nature mesures par exemple lentre et la sortie dun circuit. pour lexamen de classe 3, seuls sont connatre les 9 rapports en puissance suivants :

    6. R-5.1) Puissances, rapports de puissance et dcibels (dB) Caractristiques de dcibels : un nombre de dcibels positif indique un gain un nombre de dcibels ngatif indique une perte les gains successifs sadditionnent les pertes successives se soustraient des gains toutes ces caractristiques viennent du fait que les dcibels sont dfinis partir de logarithmes Les dcibels permettent dexprimer aussi des niveaux relatifs (par rapport une rfrence connue) : le gain d'une antenne se dfinit par rapport une antenne de rfrence (doublet ou antenne isotropique). le gain avant/arrire dfinit la directivit des antennes Yagi

    7. R-5.1) Puissances, rapports de puissance et dcibels (dB) Exemples de calcul sur les dcibels :

    8. R-5.1) Puissances, rapports de puissance et dcibels (dB) Puissance crte de la porteuse module En modulation damplitude, la puissance dmission varie au cours du temps. Dans ce cas, la mesure de la puissance se fera sur les pointes damplitude ce qui amne dfinir la puissance crte appele aussi puissance de pointe de lenveloppe

    9. R-5.1) Puissances, rapports de puissance et dcibels (dB) Le rendement dtermine la qualit du transfert de puissance. Le rendement est : exprim en % toujours infrieur 100% gal au rapport obtenu en divisant la puissance utile (puissance mise) par la puissance consomme totale. Exemples de calcul de rendement :

    10. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Relation longueur donde / frquence La longueur donde (l, en mtres) est la distance parcourue dans le vide (ou dans lair) par londe au cours dune dure gale la priode du signal. Dans le vide, les ondes radio se dplacent la vitesse de la lumire (300.000 km/s) La frquence (F en hertz, Hz) est le nombre de priode du signal par seconde. la frquence peut tre donne dans un multiple du hertz: 1 kHz (kilohertz) = 1.000 Hz, 1 MHz (mgahertz) = 1.000 kHz, 1 GHz (gigahertz) = 1.000 MHz.

    11. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Exemples de conversion longueur donde/frquence :

    12. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Les gammes dondes les gammes dondes sont connatre dans le cadre de la dclaration PAR prvue par le dcret du 17/12/07 modifi. ces questions ont t classes par lANFR dans lune des trois familles de technique de lexamen de classe 3. voir aussi page CNFRA dans Radio-REF de fvrier 2010 : ici

    13. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Quatre antennes sont connatre : doublet demi-onde (diple) doublet demi-onde repli (trombone) antenne verticale quart donde (GP) antenne Yagi (directive, beam en anglais) le programme cite aussi lantenne parabolique, le doublet trappes et le doublet aliment une extrmit mais aucune question na t recense Pour chacune de ces antennes, il faut connatre : sa longueur thorique (et savoir la calculer) son impdance ses spcificits de fonctionnement son diagramme de rayonnement la rpartition tension/intensit le long du brin rayonnant nest pas au programme de lexamen de classe 3. voir aussi page CNFRA dans Radio-REF de fvrier 2011 : ici

    14. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Doublet demi-onde (diple) antenne de base alimente par son milieu > forme de 2 quart donde isole dans lespace et loin du sol longueur l/2 impdance 73 W 52 W 36 W

    15. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Doublet demi-onde repli (trombonne) longueur l/2 la longueur du fil mesure une longueur donde entire impdance 300 W le fil retour doit tre proche du fil du diple

    16. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Antenne quart donde verticale (GP) la partie manquante du diple (2me quart donde) est remplac par : le sol ou une masse mtallique plan de sol (radiants) longueur l/4 impdance 36 W 52 W

    17. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Antenne directive Yagi (beam) en ajoutant des lments parasites, on dforme les lobes de rayonnement du brin rayonnant en concentrant lnergie dans une direction les brins les plus courts sont devant (brins directeurs) les brins les plus longs sont les rflecteurs impdance plus il y dlments, plus le gain est important, plus limpdance de lantenne est faible

    18. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Le gain d'une antenne se mesure dans la direction maximum de rayonnement. Le gain dune antenne se calcule en dB par rapport l'antenne doublet (dBd) ou par rapport l'antenne isotropique (dBiso). ou encore par rapport la puissance mise vers larrire de lantenne (gain avant/arrire dune antenne directive) Lantenne isotropique est une antenne idale et nexiste que dans la tte des physiciens : cest un point qui rayonne uniformment son diagramme de rayonnement est une sphre. le doublet demi-onde a un gain de 2,14 dB par rapport l'antenne isotropique.

    19. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Les diagrammes de rayonnement

    20. R-5.2) Types et caractristiques des antennes La puissance apparente rayonne (P.A.R.) est : la puissance d'alimentation de l'antenne multiplie par le rapport arithmtique correspondant au gain de lantenne par rapport au doublet (il faut transformer les dBd en rapport). gale la puissance qu'il faudrait appliquer un diple pour avoir la mme puissance rayonne dans la direction la plus favorable de l'antenne. la puissance isotrope rayonne quivalente (PIRE) prend pour rfrence l'antenne isotropique. des calculs de PAR seront prsents dans le prochain cours. la PAR est dclarer dans le cadre du dcret du 17/12/07 modifi

    21. R-5.2) Types et caractristiques des antennes Langle d'ouverture d'une antenne est lcart d'angle entre les directions pour lesquels la puissance rayonne est la moiti (3dB) de la puissance rayonne dans la direction la plus favorable. Rapport avant/arrire se mesure en dB (pour les antennes directionnelles) Polarisations : selon la position du brin rayonnant, londe rayonne est polarise verticalement ou horizontalement. il existe aussi des polarisations circulaires (droite ou gauche) et obliques Couplage dantennes : coupler idalement 2 antennes revient doubler la PAR (gain de 3 dB) coupler idalement 3 antennes multiplie par 3 la PAR coupler idalement 4 antennes multiplie par 4 la PAR (gain de 6 dB)

    22. Les questions poses lexamen Les dcibels Rapport de puissance correspondant un gain de 6 dB ? a) 4 bonne rponse b) 2 c) 8 d) 12 Quelle est la puissance en sortie d'un metteur de 25 W suivi dun amplificateur de 20 dB de gain ? a) 2500 W bonne rponse b) 5 W c) 20 W d) 500 W Rendement Calculer le rendement d'un amplificateur avec Pe =100 W et Ps = 80 W a) 80% - bonne rponse b) 125% c) 800% d) 64%

    23. Les questions poses lexamen Les gammes dondes Symbole des ondes myriamtriques. a) VLF bonne rponse b) UHF c) VHF d) SHF tendue des ondes dcimtriques a) 0,3 3 GHz bonne rponse b) 3 30 GHz c) 30 300 GHz d) 3 30 MHz Longueur donde des ondes dcimtriques. a) 100 m 10 m b) 10 m 1 m c) 1 m 10 cm bonne rponse d) 10 cm 1 cm

    24. Les questions poses lexamen Les antennes Quelle est l'impdance du doublet demi-onde repli par rapport un "doublet classique" ? a) le quadruple bonne rponse (300 / 73 = 4,11 - la rponse est donc arrondie) b) le double c) la mme d) la moiti Quelle antenne ne peut utiliser un radioamateur ? a) Yagi b) 5/8 c) isotrope bonne rponse (cette antenne nexiste pas) d) omnidirectionnelle Cocher l'affirmation vraie sur une antenne Yagi: a) le fait d'ajouter des lments diminue l'impdance bonne rponse b) le rayonnement est parallle au diple faux : perpendiculaire c) llment directeur est plus long que le brin rayonnant faux : plus court d) tous les lments sont des brins rayonnants faux : il y a un brin rayonnant et des lments parasites. Lantenne log-priodique possdent ces caractristiques mais ne peut tre classe comme une antenne Yagi

    25. Les questions poses lexamen Les antennes A quelle antenne correspond ce diagramme de rayonnement ? a) doublet demi-onde bonne rponse b) Yagi c) GP d) donde Unit du rapport avant/arrire d'une antenne? a) dcibels bonne rponse b) volts c) mtres d) hertz Polarisation d'une antenne GP ? a) verticale bonne rponse (antenne GP = quart donde vertical) b) horizontale c) circulaire d) oblique

    26. Retrouvez-nous tous les vendredis soir au Radio-Club de la Haute le Neuilly sur Marne (93) F5KFF-F6KGL ou sur 144,575 MHz (FM) ou encore sur Internet. Tous les renseignements sont sur notre site Internet

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